Tese defesa

William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR

24 de Junho de 2005

Setor Ciências da Terra – Departamento de Geologia

CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOLÓGICA DA ILHA DOS VALADARES - PARANAGUÁ, PR.

Mestrando

WILLIAM VARGAS FLÓREZWILLIAM VARGAS FLÓREZ

Área de Concentração: Geologia Ambiental

Orientador: Prof. Dr. Ernani Francisco da Rosa Filho

Co-Orientador: Prof. Dr. André Virmont Lima Bittencourt Prof. Dr.Luiz Eduardo Mantovani


24 de Junho de 2005

OBJETIVOS

A meta do projeto sob a forma de objetivo final e único é a caracterização hidrogeológica da Ilha dos Valadares; representada pela aquisição de conhecimentos sobre o meio físico, do comportamento e as causas da contaminação das águas subterrâneas em ambientes costeiros provocadas pela infiltração superficial e intrusão marinha.


24 de Junho de 2005

OBJETIVOS

Para cumprir com o objetivo geral do trabalho são desenvolvidas varias atividades cujos resultados se traduzem em objetivos específicos descritos a seguir:

Realizar o detalhamento geológico da área de estudo para distinguir os diferentes tipos de sedimentos que ocorrem na ilha.

Definir a geometria do aqüífero.

Determinar a direção de fluxo das águas subterrâneas.

Identificar a influência da maré no nível estático do aqüífero.

Classificar quimicamente a água proveniente do aqüífero.

Determinar a qualidade da água subterrânea.


24 de Junho de 2005

MATERIAIS E MÉTODOS

MATERIAIS:MATERIAIS:

Cartografia Digital.

Fotografias aéreas coloridas Esc: 1:5000

Software para edição de cartografia digital (Autocad 2000)

Ferramentas SIG (ArcView GIS 3.2)

AquaChem for Windows


24 de Junho de 2005

MATERIAIS E MÉTODOS

MÉTODOS:MÉTODOS:

Tendo em vista a caracterização hidrogeológica, se desenvolveram

três etapas:

Caracterização geológica da ilha.

Caracterização hidrogeológica da área.

Comportamento hidroquímico do aqüífero.


24 de Junho de 2005

LOCALIZAÇÃO

BRASIL

PARANÁPARANÁ.

ParanaguáP

AR

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MA

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DO SUL

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ESTADO DO PARANÁ

Curitiba

200000

200000

300000

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400000

400000

500000

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600000

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700000

800000

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0 74000

00

750

000

0 75000

00


24 de Junho de 2005

LOCALIZAÇÃO

Rio dos Correias

Rio

dos Almeida

Rio

Itib

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Canal da Coting

48°3

25°3

I l ha

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ParanaguáParanaguá

748000

748000

749000

749000

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750000

751000

751000

752000

752000

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753000

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07

17

50

00

71

76

00

07

17

60

00


24 de Junho de 2005

GEOMORFOLOGIA

MODELO DIGITAL DO TERRENOILHA DOS VALADARES

500 0 500 1000 1500

Meters

Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá

Canal da Coti ngaRio Dos Cor reias

Rio Itiberê

749000

749000

749500

749500

750000

750000

750500

750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

752500

752500

753000

753000

717

200

0 71720

00

717

250

0 71725

00

717

300

0 71730

00

717

350

0 71735

00

717

400

0 71740

00

717

450

0 71745

00

717

500

0 71750

00

NConvenções

Intervalo de Elevação(m)

0 - 11 - 22 - 33 - 44 - 55 - 66 - 7

7 - 8.5

Rios

Corpo de Àgua


24 de Junho de 2005

GEOMORFOLOGIA

Três tipos de margens limitam a ilha:

• Praias de declive suave

• Barrancos abruptos (6m)

• Zonas de mangues

• Barrancos abruptos (6m)


24 de Junho de 2005

GEOMORFOLOGIA

• Zonas de mangues

• Barrancos abruptos

• Barrancos abruptos


24 de Junho de 2005

FOTOGRAFIAS AÉREAS


24 de Junho de 2005

OCUPAÇÃO DO SOLO


24 de Junho de 2005

USO DO SOLO

Fonte: Fotografias Aéreas Esc. 1:5000 Ano: 1997Cartografia Digital

1:30000Projeção Universal Transversa de Mercator

Datum Horizontal: Córrego Alegre - MGOrigem da Quilometragem UTM: Equador e Meridiano 51W GR

MAPA DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLOILHA DOS VALADARES (PARANAGUÁ,PR)

LEGENDA

Corpo de Àgua

Area de Mangue

Ocupação Urbana

SemCobertura Vegetal

Vegetação Arbórea

Vegetação Arbustiva

Vegetação Rasteira

Rios

ESTADO DO PARANÁ

Curitiba

Paranaguá


Canal da CotingaRio Dos Correias

Rio Itiberê

N

EW

S

749000

749000

749500

749500

750000

750000

750500

750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

752500

752500

71

72

00

0

71

72

00

0

71

72

50

0

71

72

50

0

71

73

00

0

71

73

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0

71

73

50

0

71

73

50

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71

74

00

0

71

74

00

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71

74

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0

71

74

50

0

71

75

00

0

71

75

00

0

0 500 1000 1500

Meters


24 de Junho de 2005

CARACTERIZAÇÃO GEOLOGICA

A descrição geológica da área está baseada em trabalhos anteriores desenvolvidos na Planície Costeira do Paraná.

Os mais recentes ANGULO(1992), ANGULO e LESSA(1997), LESSA et.al.(2000).


24 de Junho de 2005


UNIDADES GEOLÓGICAS:UNIDADES GEOLÓGICAS:

• Complexo Gnáissico Migmático Costeiro (Proterozóico Inferior)

Granitos gnáissicos e de anatexia, e migmatitos.

• Sedimentos Inconsolidados (Pleistoceno Superior e Holoceno)

Sedimentos Continentais e Costeiros

DOMÍNIOS GEOLÓGICOS PRINCIPAISDOMÍNIOS GEOLÓGICOS PRINCIPAIS:

• Rochas do Embassamento Cristalino do Proterozóico Inferior

• Cobertura Sedimentar Cenozóica


24 de Junho de 2005

UNIDADES SEDIMENTARES:UNIDADES SEDIMENTARES:

• Planície Costeira com Cordões Litorâneos

• Sedimentos Estuarinos

•Planícies de Maré

• Manguezais

•Sedimentos Paleo-Estuarinos



24 de Junho de 2005

###

##

##

####

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#1 23

45

7

8910

11

1213

1415


Rio Dos Co r reias

Rio

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749000

749000

749500

749500

750000

750000

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750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

752500

752500

753000

753000

71

72

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0

71

72

00

0

71

72

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0

71

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0

71

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71

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71

74

00

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71

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71

74

50

0

71

75

00

0

71

75

00

0

Para auxiliar no detalhamento da geologia foram descritos 15 perfis litológicos distribuídos ao longo das margens do rio Itiberê e do rio dos Correias.

DETALHAMENTO GEOLOGICO


24 de Junho de 2005

0 500 1000 1500

Meters

ESTADO DO PARANÁ

Curitiba

Paranaguá

CONVENÇÕES

MAPA GEOLÓGICO DAILHA DOS VALADARES (PARANAGUÁ,PR)

Projeção Universal Transversa de MercatorDatum Horizontal: Córrego Alegre - MG

Origem da Quilometragem UTM: Equador e Meridiano 51W GR

1:30000

Modificado Angulo (1992)Fonte: Fotografias Aéreas Esc. 1:5000 Ano: 1997

Cartografia Digital

Rio It

iberê

Rio Dos C orreiasC

anal da Cotin


QHmg

QHmg

Qm

QHmo

QHmg

QHmo

749000

749000

749500

749500

750000

750000

750500

750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

752500

752500

753000

753000

71

72

00

0

71

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0

71

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50

0

71

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00

0

71

73

00

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71

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0

71

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74

00

0

71

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0

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71

74

50

0

71

75

00

0

71

75

00

0

N

EW

S

QHmg

QHmo

Qm

Corpo de Àgua

Curvas de Nível

Rios

Contato

ESTRATIGRÁFICASCENOZÓICO

QUATERNÁRIOHoloceno

Manguezais, Sedimentos siltico-argilosos

Pleistoceno

Sedimentos Paleoestuarinos, areias argilosas,areias siltosas e silte argilo-arenoso

Planície Costeira com Cordões Litorâneos, areiasfinas e muito finas, moderada a muito bem

selecionadas

TOPOGRÁFICAS

DETALHAMENTO GEOLOGICO


24 de Junho de 2005

HIDROGEOLOGIA

Na ilha dos Valadares foram perfurados dois poços um com 29,5m e outro com 22,5m de profundidade.

O primeiro poço apresentou a seguinte secção:

0 – 16m: Areia fina de coloração castanho clara amarelada.

16 – 24m: Areia fina à média castanho clara à amarelada.

24 – 28m: Argila escura, quase preta com alto teor de matéria orgânica.

28 – 29,5m: Material argilo-arenoso, cinza escuro com matéria orgânica


24 de Junho de 2005

HIDROGEOLOGIA

O segundo poço da ilha possui a seguinte secção estratigráfica:

0 – 14m: Areia fina de castanho amarelada.

14 – 18m: Areia fina à média, amarelo - castanha.

18 – 21m: Areia média amarelada.

21 – 22,5m: Camada argilo-síltica, escura, com grande teor em matéria orgânica.

A uniformidade litológica da seqüência arenosa, que forma o arcabouço do aqüífero, confere-lhe características hidrogeológicas homogêneas e isotrópicas.


24 de Junho de 2005

HIDROGEOLOGIA

MODELO CONCEITUAL:MODELO CONCEITUAL:

Aqüífero livre, homogêneo e isotrópico,

Limitado por 3 fronteiras móveis:

Fronteira superior - Superfície potenciométrica.

Fronteiras Laterais - Interface água doce – água salgada.

Limite inferior - Camada argilosa de espessura variável.


24 de Junho de 2005

INFLUÊNCIA DA MARÊ:INFLUÊNCIA DA MARÊ:

HIDROGEOLOGIA

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

12:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00

Tempo (hh:mm)

Var

iaçã

o do

nív

el d

a ág

ua (

cm)

poço 1 rio Itiberê Poço 2


24 de Junho de 2005

POTENCIOMETRIA:POTENCIOMETRIA:

HIDROGEOLOGIA

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#

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##

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AM-01

AM-02

AM-03

AM-04

AM-06

AM-05

AM-07

AM-08

AM-11

AM-12

AM-09

AM-10


Canal da Cotinga

Rio Dos Correias

Rio Itib

erê

1

2

3

4

5

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2021

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3233

34

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37

749000

749000

749500

749500

750000

750000

750500

750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

752500

752500

753000

753000

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000 7172000

7172

500 7172500

7173

000 7173000

7173

500 7173500

7174

000 7174000

7174

500 7174500

7175

000 7175000

# Ponto de medição do nivel da água

% Ponto de medição do nivele coleta de amostras de água

N

EW

S


24 de Junho de 2005

HIDROGEOLOGIA

TOPOGRÁFICAS

Rios

Corpo de Àgua

Fonte: Fotografias Aéreas Esc. 1:5000 Ano: 1997Cartografia Digital

1:30000Projeção Universal Transversa de Mercator

Datum Horizontal: Córrego Alegre - MGOrigem da Quilometragem UTM: Equador e Meridiano 51W GR

MAPA POTENCIOMÉTRICO DAILHA DOS VALADARES (PARANAGUÁ,PR)

CONVENÇÕES

ESTADO DO PARANÁ

Curitiba

Paranaguá

0 500 1000 1500

Meters

Limite Sup. Potenciométrica

Potenciometria

Intervalo de elevação (m.s.n.m.)

0 - 0.5

0.5 - 1

1 - 1.5

1.5 - 2

2 - 2.5

2.5 - 3

3 - 3.5

3.5 - 4

4 - 4.5

4.5 - 5

5 - 5.5

N

EW

S


Canal da CotingaRio Dos Correias

Rio Itiberê

749000

749000

749500

749500

750000

750000

750500

750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

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752500

753000

753000

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00

0

71

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0

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50

0

71

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50

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0

71

73

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71

73

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0

71

73

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0

71

74

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0

71

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0

71

74

50

0

71

75

00

0

71

75

00

0

2345

1

Elevação (m.s.n.m.)


24 de Junho de 2005

HIDROQUÍMICA

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%

%

%

%

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%

%

%

%%

AM-10

AM-09

AM-11

AM-12

AM-08

AM-07

AM-05

AM-06

AM-04AM-03

AM-02

AM-01

Rio It

iberê

Rio D os C orreias

Canal da C

otin


749000

749000

749500

749500

750000

750000

750500

750500

751000

751000

751500

751500

752000

752000

752500

752500

753000

753000

717

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0 71720

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717

350

0 71735

00

717

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0 71740

00

717

450

0 71745

00

717

500

0 71750

00

N

EW

S

Ponto de medição do nivele coleta de amostras de água

%

AMOSTRAGEM:AMOSTRAGEM:


24 de Junho de 2005

HIDROQUÍMICA

CONCENTRAÇÃO IÔNICA:CONCENTRAÇÃO IÔNICA:

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

Am1 Am2 Am3 Am4 Am5 Am6 Am7 Am8 Am9 Am10 Am11 Am12

me

q/L

HCO3 Cl SO4 Ca Mg Na K


24 de Junho de 2005

HIDROQUÍMICA

Uma linha de tendência, no campo dos cátions, indicam uma evolução da composição química, passando de águas com maior influência de água salgada para águas com menor influência.

CLASSIFICAÇÃO GEOQUÍMICA:CLASSIFICAÇÃO GEOQUÍMICA:


24 de Junho de 2005

HIDROQUÍMICA

Os diagramas de Still com fundo branco tem o dobro da escala dos diagramas sombreados.

Segundo a classificação geoquímica de Piper as águas são do tipo cloretada-sódica.


24 de Junho de 2005

HIDROQUÍMICA

QUALIDADE DA ÁGUA:QUALIDADE DA ÁGUA:

Todas as amostras apresentam coliformes totais e, nas amostras AM-01, AM-04, AM-05, AM-06, AM-07, AM-11 e AM-12, a presença de coliformes fecais.

A amostra AM-02 não tem presença de coliformes totais ou fecais.

Portaria N.º 1469, de 29 de dezembro de 2000, estabelece o padrão de qualidade e potabilidade da água. A água do aqüífero da ilha dos Valadares está em conformidade com o padrão de potabilidade para substâncias químicas e com o padrão de aceitação para consumo humano.


24 de Junho de 2005

CONCLUSÕES

O sistema aqüífero da Ilha dos Valadares é um aqüífero livre. A uniformidade litológica da seqüência arenosa que forma o arcabouço do aqüífero confere a ele, características hidrogeológicas homogêneas e isotrópicas. O aqüífero é limitado por três fronteiras móveis, e por uma fronteira fixa.

As oscilações dos níveis dos rios Itiberê e das Correias e do canal da Cotinga, se manifestam com maior intensidade nos poços situados nas partes mais baixas da ilha e próximas das margens, principalmente no extremo NE. O extremo SW da ilha não apresenta influência significativa das oscilações dos rios.

A posição da interface água doce-água salgada estaria situada abaixo do topo do embasamento cristalino, segundo os resultados obtidos pela aplicação do modelo de Ghyben-Herzberg aos dados potenciométricos.

A superfície potenciométrica acompanha aproximadamente a forma do terreno, com um divisor de águas alinhado com o eixo maior da ilha. As linhas de fluxo são divergentes e direcionadas para as drenagens que circundam a ilha.


24 de Junho de 2005

CONCLUSÕES

As variações naturais do nível da água subterrânea são decorrentes da propagação das ondas de maré pelo interior do aqüífero, além das oscilações causadas pelos processos naturais de recarga e descarga. As influências antrópicas devido a bombeamentos ou canais de drenagens são, até o momento, irrelevantes.

A mineralização da água é controlada pelas espécies iônicas Na+, Cl- e SO42-,

características das águas subterrâneas em ambiente costeiro.

La classe dominante das águas é a cloretada-sódica, segundo a classificação geoquímica de Piper. Entre as substâncias indesejáveis, podem ser citados o NO3

2-,

coliformes totais e fecais, indicativos de contaminação por efluentes domésticos.

A representação geoquímica da composição química da água subterrânea da ilha dos Valadares mostra uma maior influência da água dos canais estuarinos no extremo NE da ilha. A montante dos rios Itiberê e Dos Correias a influência da água salobra é menos acentuada.


24 de Junho de 2005

CONCLUSÕES

O baixo conteúdo de cloretos do extremo SW da ilha pode ser atribuído à água de chuva carregada com aerossóis marinhos, em vista da pouca influência da maré na potenciometria do aqüífero e da distância à costa.

As águas superficiais que circundam a ilha apresentam composição diferenciada em relação às águas do aqüífero da ilha. Baseado no conteúdo de cloretos os rios que circundam a ilha indicam uma mistura de água continental com 78% de água marinha.

Os poços utilizados pelos moradores são construídos de forma inadequada, sem qualquer tipo de proteção sanitária situados próximos às fossas ou locais de lançamento de águas servidas.

Os principais fatores de degradação da qualidade da água subterrânea na ilha são: o processo desordenado de ocupação urbana da ilha, a elevada concentração populacional, a inexistência de sistema de saneamento básico e, a disposição dos efluentes líquidos diretamente no terreno.


24 de Junho de 2005

CONCLUSÕES

A localização de sistemas de captação do aqüífero na Ilha dos Valadares deverá ser guiada por três critérios fundamentais: áreas com baixa densidade populacional e; maior distância dos rios que circundam a ilha, principalmente, do canal da Cotinga.

O sistema de captação indicado para esse tipo de aqüífero seria constituído de várias unidades de captação - poços rasos de grande diâmetro (poços-cacimba) ou baterias de poços-ponteira – com extração de pequenos volumes, de modo a causar mínimo rebaixamento no nível potenciométrico.

Os resultados obtidos evidenciam a importância dos recursos hídricos armazenados no aqüífero sedimentar como uma reserva estratégica viável, tanto sob o aspecto quantitativo quanto qualitativo que, se submetido a um regime de exploração racional, poderá complementar, a demanda de água dos moradores da planície costeira paranaense.


24 de Junho de 2005

REFERÊNCIAS

ANGULO, R. J. 1992. Geologia da Planície Costeira do Estado do Paraná. São Paulo, 334p. Dissertação (doutorado) Programa de Pós-Graduação em Geologia Sedimentar, Universidade de São Paulo, Instituto de Geociências.

BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria Nº 1.469 de 29 de dezembro de 2000. Estabelece normas e o padrão de potabilidade da água destinada ao consumo humano. Diário Oficial da União, 02/jan/2001, Seção I, p. 19-23.

CUSTODIO, E.; LLAMAS, M. R. Hidrología Subterránea. 2. ed. Barcelona: Omega, 1983.

GIUSTI, D. A.. Quatificação de parâmetros geo-ambientais do municipio de Paranaguá - PR. Rio Claro, 1996. Tese de Doutorado - Pos-graduação em Geociências, Universidade Estadual Paulista.

HEM, J. D. Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Waters. 3. ed. U.S. Geological Survey Water Supply-Paper 2254, 1985.


24 de Junho de 2005

APOIO

Setor Ciências da Terra – Departamento de Geologia

Área de Concentração: Geologia Ambiental

Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas


24 de Junho de 2005

FIM

OBRIGADO


24 de Junho de 2005

PERFIL 03

0,0 m

1,0 m

2,0 m

3,0 m

4,0 m

5,0 m

6,0 m

0,5-1,1m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, creme-acinzentada, pedogeneizada.

0,4-0,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, compacta, cimento ferruginoso

0,0-0,4m Areia fina a muito fina, bem selecionada, pouco compacta, bege


24 de Junho de 2005

PERFIL 09

0,0 m

1,0 m

2,0 m

3,0 m

4,0 m

5,0 m

6,0 m

5,0-5,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, marrom escura, pedogeneizada.

2,2-5,0m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, coloração marrom avermelhado passando a bege escuro, pedogeneizada.

1,5-2,2m Areia fina a muito fina, bege, bem selecionada, moderadamente compacta, com intercalações de lâminas bege escuro.

0,2-1,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, bege claro, pouco compacta, creme-acinzentado.

0,0-0,2m Argila hidromórfica, cinza claro, coesa, plástica. Ocorre junto ao nível da água


24 de Junho de 2005

PERFIL 14

0,0 m

1,0 m

2,0 m

3,0 m

4,0 m

5,0 m

6,0 m

3,2-3,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, marrom escura, pedogeneizada.

3,0-3,2m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, coloração bege acinzentado.

2,0-3,0m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, marrom escuro.

2,0m Nível ferruginoso

0,0-2,0m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, bege

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